建筑设计中的自然通风探讨

运用建筑的被动式设计方法营造出舒适、健康的室内物理环境，受到建筑师们的重视和关注，这也是建筑实现可持续发展的要求。加强室内自然通风是营造舒适、健康的室内环境的主要建筑技术措施之一。文章通过对建筑的总体布局、平面设计、剖面设计，建筑构件的细部构造设计的思考，探讨加强室内自然通风的设计措施。

1自然通风

风是空气流动而产生的，空气流动是风压差和热压差的结果。自然通风设计就是利用空气的风压差和热压差，有组织的让风通过室内空间，达到有效调节室内空气温度、湿度，排除室内废气，引入室外新鲜、洁净自然空气的作用。

2建筑的总体布局

2.1从通风角度建筑一般布置原则

建筑总体环境布局应组织好自然通风，避免建筑互相遮挡。建筑布置时主要通风面应迎向夏季主导风向，避开冬季主导风向。根据室外主导风向的角度，建筑间留出足够的通风距离。为了建筑获得夏季良好通风，建筑间距必须让室外自然风能够到达建筑的通风开口。一般来说，不要将建筑布置在相近建筑和绿化的风影内。

2.2建筑群布置方式

建筑群体与当地夏季主导风向宜成30～60°的角度布置，避免产生涡流区，影响下风向的建筑通风。宜采用前后错列、前低后高等方式，以提高通风效用。建筑群单体组织和路网布置时，可采用“导风巷”的方式，将室外自然风引入建筑群内，可将建筑群间的余热带走，将新鲜、凉爽的风引进来，改善了建筑群间的室外环境。建筑群平面布局方式一般有行列式、错列式、斜列式、周边式等。从通风角度讲，错列式、斜列式较行列式、周边式为好。

2.3建筑环境的利用

利用好周边环境会对建筑获得良好的自然通风有很大的益处。在坡地、盆地、水体岸边、林地周围，应充分利用当地山阴风、顺坡风、山谷风、水陆风、林源风等小气候风向与气流。建筑群景观绿化时，可将成排的植物垂直于建筑开窗的墙壁，把气流引向窗口，增强建筑室内自然通风的效果。

3自然通风的建筑平面设计

3.1体型和空间设计

穿堂风是建筑获得良好室内通风的重要手段之一。房间进深较浅可以较容易形成穿堂风。建筑最好是单廊式的，在长度方向尽量拉长，房间里的隔墙尽量的少，以获取自然通风。进深较大的建筑，应将进深贯通建筑的大房间或交通空间布置在中间，通过内外开口的连通可以让所有房间获得穿堂风。厨房、浴室等产生气味、热量和湿气的空间应有单独的通风路径，或布置在下风向，利于改善室内环境质量。

一个简单的长方形平面，其长向的前后两墙的窗户垂直于当地夏季主导风向时，是通风效果最好的一种平面形式。当平面形式为U形或L形时，应尽可能使其凹凸部分面向夏季主导风向。当房屋必须朝东、西向或夏季主导风向是东西向时，可以采取锯齿形平面或是把建筑分成几段错开布置前后形成锯齿状，利用正负压区形成穿堂风。

3.2建筑开口的设置

房间要取得自然通风，至少需要两个方向的开口，且开口以不相邻为宜。进、出风口正对设计，气流直通且室内风速大，但风影响的面比较窄。出风口偏于一侧或设在侧墙上，可以产生气流导向现象，风影响的面比较大些。室内流场的范围及室内风速与开口面积大小也密切相关，开口大则流场大，开口小则流场小，但通风效果并不简单取决于开口面积大小，而是取决于进风口与出风口的比值。该比值越小，通风效果越好。开口大小不等时，最大风速出现在小开口附近，而不论它是进风口还是出风口。因此，可通过加大出风口面积取得更好的通风效果。当两个开口的大小相等时，室内的气流量最大。

4自然通风的建筑剖面设计

4.1创造建筑通风层进行通风

可在楼层间作通风层，直接与室外空气相同，取得较好的自然通风效果。在室外风压达到一定程度时，室外自然风可经过通风层穿过，带走室内多余热量。在通风层的楼板上设计通风孔与室内相通，由于室内下部温度高于通风层空气温度，室内空气向上流动，推动通风层空气流向室外，形成室内热压自然通风。

4.2利用小天井进行通风

在建筑中布置贯通整个建筑高度的小天井，各层房间的开口面向相邻小天井，这样在风压或热压的作用下，小天井都能起到抽风的作用，形成良好的自然通风效果。

4.3设计屋顶花栅栏进行通风

在建筑屋顶上架设花栅栏做导风口，将室外自然风通过楼梯间或贯通上下层的厅堂空间引入室内，利用风压作用将室外凉风导入室内各房间，凉爽又经济。

5自然通风的构造设计

5.1建筑翼墙

当房间的窗口不能朝向当地主导风向或房间只有一面墙开窗时，可采用翼墙的构造设计，创造出人工的正压区和负压区，将气流导入平行于风向的窗口，形成穿堂风。此时设计需要注意，房间的开口只有位于气流的上风向时，翼墙的设计才能产生穿堂风的效果。

5.2屋顶自然通风

屋顶具有良好的散热功能，同时引导自然通风。常见的做法如下：①在屋顶上架空隔热层，利用温度差形成空气流从而增强通风，保护了防水层；②在坡屋顶的条件下，在屋顶结构中间设置通风隔热层，利用温度差形成环形气流起到隔热通风的效果。

5.3双层玻璃幕墙

双层幕墙由内外幕墙组成，中间留出空腔，通过控制进风口和出风口来有效控制通风，有良好的温度控制效果。室外寒冷的时候关闭出风口，温室效应逐渐提高内层表面的温度，改善室内温度；在夏季则打开出风口，烟囱效应形成自然通风，降低了室内温度。

5.4捕风窗

在风力资源丰富、建筑密集的地方，自然风受到阻碍，可以设置高于屋面面向夏季主导风向的捕风窗或风塔将自然风引导入室内，满足通过自然通风降低室内温度获得新鲜空气的效果。

6结束语

利用自然通风改善提高建筑室内环境质量，节约能源，对于资源日益匮乏，环境恶化的今天来说具有重要的意义。新的自然通风技术手段还有待不断的探索和开发，自然通风手段的综合运用必将成就建筑师良好的设计作品。